유전자 오염

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유전자 오염은 야생 개체군에 대한 통제되지[3][4] 않은 유전자 흐름을 나타내는 논란의[1][2] 여지가 있는 용어이다.이것은 "유전자 공학 유기체에서 자연 유기체로, 특히 이종 수분 작용을 통해 오염된 변형 유전자를 분산시키는 것"[5]으로 정의되지만, 몇 가지 더 광범위한 방법으로 사용되게 되었다.그것은 집단의 유전학적 개념인 유전자 흐름과 유전학적 구조,[6] 즉 집단의 적합성을 높이기 위해 의도적으로 도입된 유전 물질과 관련이 있다.그것은 외래종 우울증과 멸종으로 이어질 수 있는 원치 않는 표현형의 도입과 같이 개체군의 적합성에 부정적인 영향을 미칠 때 유전자 오염이라고 불립니다.

보존 생물학자들과 환경보호론자들은 가축, 야생, 비토종에서 야생 토착종으로 유전자 흐름을 묘사하기 위해 이 용어를 사용해 왔는데, 그들은 이것이 바람직하지 않다고 생각한다.그들은 "토종과 교배하여 유전자 오염을 일으킬 수 있는" 도입된 침습종의 영향에 대한 인식을 촉진합니다.농업, 농업, 그리고 동물 사육 분야에서, 유전 공해는 유전 공학 종과 야생 친척 사이의 유전자 흐름을 묘사하기 위해 사용된다."공해"라는 단어의 사용은 유전자 정보를 혼합하는 것이 환경에 나쁘다는 생각을 전달하기 위한 것이지만, 유전자 정보의 혼합이 다양한 결과로 이어질 수 있기 때문에 "공해"가 항상 가장 정확한 설명자는 아닐 수 있다.

야생 개체군에 대한 유전자 흐름

상세 정보:유전자 흐름

몇몇 보존 생물학자들과 환경 보호론자들은 수년 동안 유전자 오염을 비토종, 침습적 아종, 가축, 또는 유전자 공학 개체에서 야생 토착 [3][7][8]개체로의 유전자 흐름을 설명하기 위한 용어로 사용해 왔다.

중요성

인간의 개입에 의해 유전 물질이 집단의 유전자 풀에 도입되는 것은 모집단에 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 모두 미칠 수 있다.집단의 적합성을 높이기 위해 의도적으로 유전 물질을 도입하는 것을 유전자 구조라고 한다.유전 물질이 의도하지 않게 집단에게 도입되면, 이것은 유전자 오염이라고 불리며, 집단의 적합성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. (주로 이종 교배 우울증을 통해), 다른 원하지 않는 표현형을 도입하거나, 이론적으로 멸종으로 이어질 수 있습니다.

도입종

상세 정보:도입종

유입된 종은 의도적이거나 우연히 주어진 생태계에 유입된 특정 개체군이 원산지가 아닌 종이다.도입의 영향은 매우 다양하지만, 만약 도입된 종이 새로운 환경에 큰 악영향을 미친다면, 그것은 침입종으로 간주될 수 있다.1996년 뉴욕 브루클린에서 처음 발견된 아시아 장수풍뎅이의 북미 도입이 그 예다.이 딱정벌레는 무역항에서 화물을 통해 유입된 것으로 여겨진다.이 딱정벌레는 환경에 매우 해를 끼치고 있으며,[9] 자연림을 제외한 도시 나무의 35%에 위험을 일으킬 것으로 추정된다.이 딱정벌레들은 유충의 깔때기에 의해 나무의 나무에 심각한 손상을 입힌다.생태계에서 그들의 존재는 군집 구조를 불안정하게 하고, 시스템 내의 많은 종들에게 부정적인 영향을 미칩니다.

그러나 도입된 종이 항상 환경을 파괴하는 것은 아니다.펜실베니아주립대학의 토마스 카를로와 제이슨 글레디치는 이 지역에 있는 "침습적" 인동덩굴 식물의 수가 펜실베니아 해피 밸리 지역의 새의 수와 다양성과 관련이 있다는 것을 발견했고, 이는 도입된 인동덩굴 식물과 새들이 상호 유익한 [10]관계를 형성했음을 시사한다.도입 인동덩어리의 존재는 그 지역에서 높은 조류 개체군의 다양성과 관련이 있으며, 도입 종은 주어진 환경에 항상 해로운 것은 아니며 완전히 맥락에 의존한다는 것을 보여주었다.

침습종

자연보호 생물학자들과 환경보호론자들은 수년 동안 가축, 야생, 비토종에서 야생 토착종으로 유전자 흐름을 묘사하기 위해 이 용어를 사용해 왔는데,[3][7][8] 그들은 이것이 바람직하지 않다고 생각한다.예를 들어, TRAFFIC은 야생 동식물의 교역을 제한하여 환경보호주의 목표에 위협이 되지 않도록 하는 국제 야생동물 무역 감시 네트워크이다.그들은 "토종과 교배하여 유전자 [11]오염을 일으킬 수 있는" 도입된 침습종의 영향에 대한 인식을 촉진합니다.게다가, 영국 정부의 법적 조언자인 합동 자연 보호 위원회는 침입종이 "유전자 풀을 바꿀 것이고, 이것은 되돌릴 수 없는 [12]변화이다"라고 말했다.

침입종은 크고 작은 토착 개체군을 모두 침범할 수 있고 큰 영향을 미칠 수 있다.침입 시, 침입종은 토착종과 교배하여 무균하거나 토착종보다 더 진화적으로 적합한 잡종을 형성합니다.침입종은 유전적 다양성의 양이 적기 때문에 특히 취약한 섬에서 작은 개체군의 멸종을 야기할 수 있다.이러한 집단에서, 작은 섬 환경에 적합하지 않을 수 있는 새로운 유전자의 도입으로 국지적 적응이 방해될 수 있다.예를 들어, 캘리포니아 연안에 있는 카탈리나 섬의 Cercocarpus traskiae는 Cercocarpus [13]betuloides와의 교배 때문에 오직 한 개체군만 남아 거의 멸종 위기에 처해 왔다.

국내 인구

야생과 길들여진 유기체의 개체군 사이의 접촉 증가는 야생 개체군의 생존 능력에 해로운 생식 상호작용으로 이어질 수 있다.야생 개체군은 자연 지역에 살고 인간에 의해 정기적으로 보호되지 않는 개체군이다.이는 인간이 통제하는 지역에 살고 정기적으로 그리고 역사적으로 인간과 접촉하는 길들여진 인구와 대조된다.야생 개체군에는 번식 결과 길들여진 개체군의 유전자가 첨가된다.많은 농작물 집단에서 이것은 꽃가루가 양식된 작물에서 같은 종의 이웃 야생 식물들로 이동하기 때문에 발생할 수 있습니다.사육된 동물의 경우, 이러한 번식은 탈출하거나 방사된 동물의 결과로 발생할 수 있습니다.

양식업

양식업은 소비를 목적으로 수생 동식물을 사육하는 행위이다.이 관습은 연어 생산에서 점점 더 보편화되고 있다.이것은 특히 연어과의 양식이라고 불립니다.이 관행의 위험 중 하나는 길들여진 연어가 그들의 감금에서 벗어날 가능성이다.양식업이 [14][15][16]인기를 끌면서 탈출 사고가 점점 더 흔해지고 있다.농장 구조물은 그들이 [17]기르고 있는 엄청나게 많은 수의 빠르게 성장하는 동물들을 잡아두는 데 효과적이지 않을 수 있다.자연재해, 만조, 그리고 다른 환경적 사건들도 수중 동물들의 [18][19]탈출을 촉발시킬 수 있다.이러한 탈출이 위험하다고 여겨지는 이유는 탈출 후 번식을 하는 야생 개체군에 미치는 영향 때문이다.많은 경우 야생 개체군은 길들여진 [20][21]연어 개체군으로 번식한 후 생존 가능성이 감소한다.

워싱턴 어류 및 야생동물부는 "탈출한 대서양 연어와 관련된 일반적인 우려는 토종 연어와의 경쟁, 포식, 질병 이동, 교배, 그리고 [22]식민지화를 포함한다"고 인용한다.1999년에 그 기관이 실시한 보고서는 탈출한 연어가 야생 개체군에 [23]심각한 위험을 가한다는 것을 발견하지 못했다.

농작물.

작물은 소비를 위해 재배되는 식물군을 말한다.오랜 세월의 길들여짐에도 불구하고, 이 식물들은 함께 모이면 번식할 수 있을 정도로 야생의 친척들과 멀리 떨어져 있지 않다.많은 작물들이 여전히 그들이 기원한 지역에서 재배되고 있으며 작물과 야생 친척들 사이의 유전자 흐름은 야생 [24]개체군의 진화에 영향을 미친다.농부들은 농작물을 심는 시기를 조정하여 야생 친척들이 꽃을 피울 때 농작물이 꽃을 피우지 않도록 함으로써 다른 개체군들 사이의 번식을 피할 수 있다.가축화된 작물은 인위적인 선택과 유전자 공학을 통해 변화되었다.많은 작물의 유전자 구성은 야생의 [25]친척들과 다르지만, 그들이 서로 가까이 자랄수록 꽃가루를 통해 유전자를 공유할 가능성이 더 높아집니다.유전자 흐름은 작물과 야생 생물 사이에서 지속된다.

유전자 조작 생물

상세 정보:유전공학

유전자 조작 유기체는 실험실에서 유전적으로 변형되기 때문에 인위적인 선택을 통해 번식된 유기체와는 다르다.농업, 농림, 축산 분야에서는 유전자 오염이 GE종과 야생 [26]친척 간의 유전자 흐름을 묘사하는 데 사용되고 있다."유전자 오염"이라는 용어의 초기 사용은 1989년 7월 에코로지스트 잡지에 실린 유전자 공학의 잠재적 생태학적 영향에 대한 광범위한 리뷰에서 나타난다.그것은 또한 환경주의자 제레미 리프킨에 의해 1998년 그의 책 "바이오텍 세기"[27]에서 대중화 되었다.유전적으로 다른 두 품종 사이의 의도적인 교배는 유전자의 후속 침입과 교배되는 것으로 묘사되는 반면, 10년 이상 동안 윤리 논쟁에서 주도적인 역할을 해왔던 리프킨은 의도하지 않은 pr로 인해 발생할 수 있는 문제들로 그가 생각하는 것을 묘사하기 위해 유전 공해를 사용했습니다.야생 식물이나 [26][28][29]동물과의 교배를 통해 유전자를 자연 환경으로 분산시키는 (현대적으로) 유전자 변형 유기체(GMO)의 농양

유전자 조작 유기체와 야생 개체군 사이의 유전자 흐름으로 인한 부정적인 결과에 대한 우려는 타당하다.미국 중서부에서 재배되는 대부분의 옥수수와 콩 작물은 유전자가 변형된 것이다.글리포세이트와[30] 같은 제초제에 내성이 있는 옥수수와 콩이 있으며, 모든 [31]조직 내에서 네오니코티노이드 농약을 생산하는 옥수수도 있다.이러한 유전자 변형은 작물의 수확량을 증가시키기 위한 것이지만 실제로 수확량이 [31]증가한다는 증거는 거의 없다.과학자들은 유전자 조작 유기체가 주변 식물과 동물 군집에 부정적인 영향을 미칠 수 있다고 우려하는 반면, 유전자 조작 유기체와 야생 개체군 사이의 유전자 흐름의 위험은 또 다른 걱정거리이다.많은 농장 작물들은 잡초에 강하고 야생 [32]친척들과 번식할 수 있다.유전자 조작 작물과 야생 개체군 사이의 유전자 흐름과 유전자 혼합의 영향을 이해하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

돌연변이 생물

유기체 내의 돌연변이는 유기체를 화학 물질이나 방사선에 노출시켜 돌연변이를 발생시키는 과정을 통해 실행될 수 있다.이것은 원하는 특성을 가진 돌연변이를 만들기 위해 식물에서 행해졌습니다.이 돌연변이는 돌연변이 특성을 유지하기 위해 다른 돌연변이 또는 돌연변이되지 않은 개체와 함께 번식할 수 있습니다.그러나 특정 환경에 개인을 도입하는 것과 관련된 위험과 마찬가지로 돌연변이 개인에 의해 발생하는 변화는 원주민 집단에도 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

상세 정보:돌연변이 사육

예방책

2005년부터 GeneWatch UK와 Greenpeace International을 위해 현대 [35]기술을 사용하여 유전자 조작 생물의 의도적 또는 우발적인[33][34] 방출의 모든 사건을 기록하는 GM 오염 등록부가 존재해 왔습니다.

유전자 사용 제한 기술(GURTs)은 재산 보호를 목적으로 개발되었지만, 트랜스유전자의 확산을 방지하는 데 유용할 수 있다.진세이프 기술은 "터미네이터"로 알려진 방법을 도입했다.이 방법은 무균식물을 생산하는 씨앗에 기초하고 있다.이것은 잡종이 [36]불가능하기 때문에 야생 개체군으로의 유전자 이동을 막을 것이다.그러나, 이 기술은 매년 사용하기 위해서 씨앗을 저축하는 개발도상국(선진국과 같이, 일반적으로 농부들은 종자 [36]생산 회사로부터 씨앗을 구입한다)의 농부들에게 불균형적으로 부정적인 영향을 미치기 때문에, 결코 도입되지 않았다.

또한 유전자 변이를 방지하기 위해 물리적 봉쇄가 사용되었습니다.물리적 봉쇄에는 실험실에서의 필터, 온실에서의 스크린, 필드에서의 격리 거리 등의 장벽이 포함됩니다.제초제 내성 벤트그래스 스토로니페라에서 [37]고립된 들판에서 야생으로 트랜스젠이 빠져나가는 것과 같은 격리 거리가 항상 성공적이지는 않았습니다.

특히 보호 특성(예: 병원체 내성)에 적용되는 또 다른 권장 방법은 완화이다.완화에는 긍정적인 특성(피트니스에 이로운)을 야생적이지만 길들여지지 않은 개인에게 부정적인 특성(피트니스에 해로운)과 연결하는 [37]것이 포함된다.이 경우 잡초에 보호 특성이 도입되면 잡초의 전체적인 적합성을 떨어뜨리고 개인의 생식 및 트랜스유전 전파 가능성을 줄이기 위해 부정적인 특성도 도입된다.

리스크

모든 유전자 조작 유기체가 유전자 오염을 일으키는 것은 아니다.유전자 공학은 다양한 용도를 가지고 있으며, 특히 유기체의 게놈을 직접 조작하는 것으로 정의된다.유전자 오염은 특정 환경에 자생하지 않는 종의 도입에 반응하여 발생할 수 있으며, 유전자 조작 유기체는 도입 후에 유전자 오염을 일으킬 수 있는 개인의 예이다.이러한 위험으로 인해, 유전공학적으로 조작된 유기체와 관련된 유전자 오염의 위험을 평가하기 위해 연구가 수행되었다.

  1. 유전자 4개의 다른 작물에 대한 10년간의 연구에서, 유전자 조작 식물들 중 어떤 것도 기존의 [38]식물들보다 더 침습적이거나 더 지속적이라는 것을 발견하지 못했습니다.유전자 오염의 대표적인 예는 멕시코 오악사카의 옥수수 밭에서 GE 옥수수의 트랜스젠이 발견된 것으로 알려져 있다.퀴스트와 [39]샤펠라로부터의 보고서는 그 이후 방법론적인 이유로 [40]신빙성을 잃었다.이 연구를 처음 발표한 과학저널은 "이용 가능한 증거는 [41]원본 논문의 발표를 정당화하기에 충분하지 않다"고 결론지었다.원래의 연구를 복제하려는 최근의 시도들은 2003년과 [42]2004년 멕시코 남부에는 유전자 변형 옥수수가 없다는 결론을 내렸다.
  2. Nature가 2001년 연구를 철회하고 두 번째 연구가 초기 연구의 결과를 뒷받침하지 못했음에도 불구하고 2009년 연구는 멕시코 오악사카에 있는 2000개 야생 옥수수 샘플의 약 1%에서 트랜스유전자를 발견함으로써 논란이 되고 있는 2001년 연구의 원래 결과를 검증했다.이 연구는 트랜스유전자가 일부 분야에서는 흔하지만 다른 분야에서는 존재하지 않는다는 것을 발견했고, 따라서 이전 연구에서 왜 트랜스유전자를 찾지 못했는지 설명했습니다.게다가, 모든 실험실 방법이 트랜스유전자를 [43]찾는 데 성공한 것은 아니다.
  3. 2004년 보고서는 오리건 주 시험해 근처 bentgrass(벤트 그래스 stolonifera)서서히 진행되는의 유전자 변형 다양한 공연은 이식 유전자와 그 동료 특성(그glyphosate 제초제 저항성)자연 교배에 의해 다른 벤트 그래스 종의 주민은 식물에게, 시험 분야에서 14km까지 전달될 수 있다고 밝혔다.[44]2007년, 유전자 변형 벤트그라스 생산업체인 Scotts Company는 미국 농무부(USDA)에 50만 달러의 민사 벌금을 내기로 합의했다.USDA는 Scotts가 "글리포산염 내성 포복성 벤트글라스나 그 자손 모두 환경에서 지속되지 않도록 보장하는 방식으로 2003년 오리건주 현장 시험을 실시하지 못했다"[45]고 주장했다.

유전자 공학적인 측면뿐만 아니라 종의 교배로부터 생기는 위험도 있습니다.체코슬로바키아에서는 터키와 시나이에서 아이벡스를 도입하여 아이벡스 개체수를 촉진시켰는데, 이로 인해 아이를 너무 일찍 낳는 잡종이 생겨 전체 개체수가 완전히 [46]사라지게 되었다.터키와 시나이의 아이벡스 각 인구의 유전자는 환경에 국지적으로 적응했기 때문에 새로운 환경적 맥락에 놓였을 때 번성하지 않았다.게다가, 새로운 종의 도입으로 인한 환경적 피해는 생태계가 더 이상 특정 개체군을 지탱할 수 없을 정도로 파괴적일 수 있다.

논란

환경보호론자의 견해

유전자 오염이라는 용어에 "오염"이라는 단어를 사용하는 것은 의도적으로 부정적인 의미를 내포하고 유전자 정보를 혼합하는 것이 환경에 나쁘다는 생각을 전달하기 위한 것이다.그러나, 유전자 정보의 혼합은 다양한 결과를 초래할 수 있기 때문에, "오염"이 가장 정확한 설명자가 아닐 수 있습니다.유전자 흐름은 Greenpeace, TRAFFIC, GeneWatch [47][33][35][48][7][11][49]UK와 같은 단체를 포함한 일부 환경운동가들과 환경보호론자들에 따르면 바람직하지 않다.

"침습종은 지난 수백 년 동안 전 세계적으로 멸종의 주요 원인이 되어 왔습니다. 그들 중 일부는 토종 야생동물을 먹이로 삼거나 자원을 두고 경쟁하거나 질병을 퍼뜨리는 반면, 다른 일부는 토종종과 교배하여 "유전자 오염"을 일으킬 수 있다. 이런 식으로, 침입종은 인간이 직접적으로 남용을 하는 것만큼이나 자연의 균형에 큰 위협이 된다."[1]

또한 야생 개체군의 [50]체력을 잃게 되면 바람직하지 않은 것으로 간주될 수 있다.이 용어는 유전자 흐름이 [47]유해하다고 생각하는 사람들에 의해 번식된 돌연변이, 합성 유기체 또는 유전자 공학 유기체로부터 비 GE [26]유기체로의 유전자 흐름과 연관될 수 있다.이 환경주의 단체들은 유전자 조작 유기체의 개발과 생산에 완전히 반대한다.

정부 정의

정부의 관점에서 유전자 오염은 유엔 식량농업기구에 의해 다음과 같이 정의된다.

유전정보(종종 트랜스제닉을 지칭하는)가 [51]자연에 존재하지 않는 유기체의 게놈으로 통제되지 않는 확산.

과학적 관점

'유전자 오염'이라는 용어와 유전자의 악화, 유전자의 늪, 유전자의 탈취, 그리고 유전자의 공격과 같은 유사한 문구의 사용은 과학적으로 적절하지 않다고 생각하는 많은 사람들에 의해 논의되고 있다.Rhymer와 Simberloff는 다음과 같은 용어가 있다고 주장한다.

"혼종이 친족보다 덜 적합하다는 것을 알게 되거나, 그럴 필요는 없지만, 또는 "순수한" 유전자 [1]풀에 내재된 가치가 있다는 것을 알게 됩니다."

그들은 침습종으로부터의 유전자 흐름을 다음과 같은 이유로 유전자 혼합이라고 부를 것을 권고한다.

"혼합"은 가치가 높을 필요는 없으며,[1] 우리는 여기서 적합성의 저하와 관련이 있든 없든 유전자 풀의 혼합을 나타내기 위해 사용합니다.

패트릭 무어는 "유전자 오염"이라는 용어가 과학적이라기보다 정치적인지에 대해 의문을 제기했다.그 용어는 [9]주제에 대한 감정적인 감정을 불러일으키는 것으로 여겨진다.인터뷰에서 그는 다음과 같이 말한다.

"요즘 자주 사용되는 용어인 "유전자 오염"이라는 용어를 사용한다면, "유전자 오염"이라는 용어는 기술이나 과학 용어가 아닌 선전 용어입니다.오염과 오염은 둘 다 가치 판단이다."유전자"라는 단어를 사용함으로써 대중은 마치 [2]공해와 같은 유전자가 있는 것처럼 과학적이거나 기술적인 것에 대해 이야기하고 있는 것처럼 느끼게 된다.

그러므로, "유전자 오염"이라는 용어를 사용하는 것은 본질적으로 정치적인 것이다.도입된 종과 토종 종 사이의 유전자 흐름을 논하는 과학적인 접근법은 유전자 혼합이나 유전자 흐름과 같은 용어를 사용하는 것이다.이러한 혼합은 분명히 원주민의 적합성에 부정적인 결과를 초래할 수 있으므로 위험을 최소화하지 않는 것이 중요하다.그러나 유전자 혼합은 "유전자 구조"로 묘사될 수 있는 경우에서도 체력 회복으로 이어질 수 있기 때문에, 원주민 집단으로 유입된 유전자를 혼합하는 것만으로도 원주민 집단의 적합성에 대한 다양한 결과로 이어질 수 있다는 것을 구별하는 것이 중요하다.

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레퍼런스

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